Факторы, влияющие на качество соединений, выполненных дуговой сваркой

УДК 621.791.05

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ДУГОВОЙ СВАРКОЙ

Есимхан Б.Б. и Бондарев В.К.

Бондарев Валентин Константинович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Транспорт и машиностроение» Северо-Казахстанского Государственного Университета им. М.Козыбаева, Республика Казахстан, 150000, Северо-Казахстанская область, г.Петропавловск. 

Есимхан Батырбек Бекенулы, магистрант кафедры «Транспорт и машиностроение» Северо-Казахстанского Университета им. М.Козыбаева, Республика Казахстан, 150000, Северо-Казахстанская область, г.Петропавловск. E-mail: esimb18@mail.ru

Аннотация

Работа представляет собой научное исследование, где изучен ряд факторов и  автоматизация сварочных процессов, влияющих на качество сварных соединений. В данной статье рассмотрены такие вопросы как качество сварных соединений, принципы работы автоматических систем управления сварочными процессами. Кроме этого уделено особое внимание  исследованиям основных параметров сварного шва и режимов дуговой сварки. В статье приведены примеры работы автоматических замкнутых систем регулирования сварочных процессов, рассмотрен принцип влияния параметров на их работу. Отмечена важная роль сертификации, которая оказывает положительное влияние не только на качество сварных соединений, но и на сами изделия, увеличивая их срок службы. Материалы, представленные в этой статье,  на сегодняшний день являются актуальными и востребованными.

Ключевые слова: сварка, процесс, соединение, шов.

В настоящее время сварка занимает немаловажное место среди технологических процессов в изготовлении и сооружении большого числа металлоконструкций.

Технологический процесс в сварочном производстве имеет обширное количество затрат таких как, затраты труда работников, затраты на производственное оборудование и обучения электросварщиков, на оснастку и материалы. В любом сварочном производстве содержится большое количество факторов и параметров, влияющих на технологию дуговой сварки и на качество сварных соединений.

К таким факторам относятся [1 …5]:

• отсутствие контроля на всех этапах изготовления сварных изделий;
• стабильности работы источника питания сварочной дуги и устойчивость её горения;
• режимы сварки: род тока и его полярность, сила сварочного тока, диаметр электрода или сварочной проволоки, напряжение и длина дуги, тип, марка и вылет электрода, марка сварочного флюса, положение сварки в пространстве, скорость сварки и подачи электрода;
• нарушение химического состава основного металла и электрода или сварочной проволоки, неправильный выбор сварочных материалов и режимов сварки;
• наличие загрязнений на поверхности основного металла и сварочной проволоки;
• повышенное количество вредных примесей в зоне сварки, т.е серы, фосфора, азота, кислорода, водорода и др.
• повышенная влажность (более 0,1 %) покрытий электродов и сварочных флюсов;
• нарушение режимов сварки;
• отсутствие амперметра и вольтметра в сварочной цепи;
• выполнение сварки на сквозняке, при сильном ветре, дожде и снегопаде;
• отсутствие предварительного подогрева  при сварке среднеуглеродистых и легированных сталей;
• наличие или отсутствие сварочных автоматов, полуавтоматов, инверторов, микрокомпьютеров, систем автоматического управления;
• низкая квалификация сварщиков;
• отсутствие сертификатов на оборудование и сварочные материалы;
• невыполнение требований ГОСТ (ов) сварочного производства;
• степень автоматизации сварочных процессов.

        Автоматизация направлена на уменьшение количества брака при  производстве, а также повышение качества соединений, деталей, узлов выполненных методом сварки.

В ходе автоматизации и введения управляющих систем количество недопустимых дефектов сварных швов сводится к минимуму, снижается простой оборудования, применяются сварочные автоматы, сокращается доля ручного труда, потеря рабочего времени, также снижается энергоемкость производства.

Автоматизация сопровождается созданием новых средств производства, которые в свою очередь служат основой разработки и применения прогрессивных технологий сварки. В решении задач автоматизации сварочных производств используется программное управление ЭВМ и микропроцессоры [6]. В основных простых случаях использования систем управления когда необходимо обеспечить перемещение источника дуги, подачу сварной проволоки или изменение силы тока, применяют системы автоматического управления. Системы и программные устройства позволяют изменять управляющие воздействия Хупр по закону (см. рисунок 1), который позволяет избежать вредного воздействия возмущающей величины, связанной например с падением напряжения в цепи, скачками напряжения. При возникновении возмущающей величины В она измеряется и преобразуется в корректирующую величину Хкор, которая позволяет устранить влияние возмущений В, на выходной параметр Хвых.